package com.zzyy.study.stack;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

/**
 * Description:
 * 逆波兰表达式
 * ClassName: PolandNotation
 * date: 2021/2/25 9:53
 *
 * @author zzjx
 * @version 1.0
 * @since JDK 1.8
 */
public class PolandNotation {

    /**
     * 完成一个中缀表达式转成后缀表达式的功能
     * 说明
     * 1. 1+((2+3)*4)-5 =>转成1 2 3 + 4 * 5 -
     * 2. 因为直接对str 进行操作，不方便，因为将字符转成中缀的ArrayList
     * 3.将得到的中缀表达式对应的List => 后缀表达式对应的List
     *
     *
     *
     * @param args
     */
    //先定义给逆波兰表达式
    //(3+4) *5-6
    //说明为了方便，逆波兰表达式的数字和符号使用空格隔开

    //思路
    //1.现将 suffixExpression 放到ArrayList中
    //2.将ArrayList 传递给一个方法,配合栈 完成计算
    // 4*5-8+60+8/2 =>4 5 * 8 - 60 + 8 2 / +
    public static void main(String[] args) {
//        String suffixExpression = "30 4 + 5 * 6 -" ;
//        List<String> listString = getListString(suffixExpression);
//        System.out.println("rpnList="+listString);
//        int calculate = calculate(listString);
//        System.out.println(calculate);

        String s = "1+((2+3)*4)-5";
        List<String> strings = toInfixExpressionList(s);
        System.out.println(strings.toString());
        List<String> strings1 = parseSuffixExpreesionList(strings);
        System.out.println(strings1);

        int calculate = calculate(strings1);
        System.out.println(calculate);
    }
    //将一个逆波兰表达式，依次将数字和运算符放入到ArrayList中
    public static List<String> getListString(String suffixExpression){
        //将suffixEression分割
        String[] split = suffixExpression.split(" ");
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        for (String ele : split) {
            list.add(ele);
        }
        return list;
    }
    //完成对逆波兰表达水的运算
    public static int calculate(List<String> ls){
        //创建一个栈
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        //遍历list
        for (String item : ls) {
            //这里使用正则表达式来取出数
            if(item.matches("\\d+")){//匹配多位数
                //入栈
                stack.push(item);
            }else {
                //pop出俩个数字，并运算，再入栈
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res =0;
                if(item.equals("+")){
                    res = num1 +num2;
                }else if (item.equals("-")){
                    res = num1-num2;
                }else if (item.equals("*")){
                    res = num1 * num2;
                }else if (item.equals("/")){
                    res = num1 /num2;
                }else {
                    throw new RuntimeException("运算符有误");
                }
                //把res入栈
                stack.push(res + "");
            }
        }
        //最后留在stack中的数据是结果
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }

    //
    public static List<String> toInfixExpressionList(String s){
        //定义一个list,存放中缀表达式对应的内容
        List<String> list = new ArrayList<>();
        int i =0;  //这是一个指针，用于遍历s
        String str; //做对多位数的拼接工作
        char  c;//每遍历到一个字符，放入到c中
        do {
            //如果c是一个非数字,我需要加入到ls
            if((c = s.charAt(i)) < 48 || (c = s.charAt(i)) > 57){
                   list.add("" + c);
                   i++; //i需要后移
            }else { // 如果是数字需要拼接
                str = "";
                while ( i< s.length() && (c = s.charAt(i))>=48 && (c = s.charAt(i)) <=57){
                    str += c; //拼接
                    i++;
                }
                list.add(str);
            }
        }while (i<s.length());
        return list;
    }
    public static List<String> parseSuffixExpreesionList(List<String> ls){
        //定义俩个栈
        Stack<String> s1 = new Stack<>();
        //说明:因为s2这个栈，在整个转换过程中，没有pop操作，而且后面我们还需要逆序输出
        List<String> s2 = new ArrayList<>();
        //遍历ls
        for (String item : ls) {
            //如果是一个数，加入到s2
            if(item.matches("\\d+")){
                s2.add(item);
            }else if(item.equals("(")){
                s1.push(item);
            }else if (item.equals(")")){
                //如果是右括号")",则依次弹出s1栈顶的运算符，并压入s2,直到遇到左括号尾椎，此时将这一堆括号丢弃
                while (!s1.peek().equals("(")){
                    s2.add(s1.pop());
                }
                s1.pop(); //!!!将( 弹出s1栈，消除小括号
            }else {
                //当item的优先级小于等于s1栈顶运算符优先级,将s1栈顶运算符弹出并加入到s2中，再比较
                //我们缺少一个比较优先级高低的方法
                while (s1.size() != 0 && Operation.getValue(s1.peek()) >= Operation.getValue(item)){
                    s2.add(s1.pop());
                }
                //还需要将item压入栈中
                s1.push(item);
            }

        }
        //将s1中剩余的运算符依次弹出并加入s2
        while (s1.size()!= 0){
            s2.add(s1.pop());
        }
        return s2; //因为是存放在List,因为按顺序输出就是对应最后逆波兰表达式
    }
}
 //编写一个类Operation 可以返回一个运算符对应的优先级
class Operation{
    private static int ADD =1;
    private static int SUB =1;
    private static int MUL =2;
    private static int DIV =2;
    //写一个方法返回对应的优先级数字
    public static int  getValue(String operation){
        int result = 0 ;
        switch (operation){
            case "+":
                result = ADD;
                break;
            case "-":
                result = SUB;
                break;
            case "*":
                result = MUL;
                break;
            case "/":
                result = DIV;
                break;
            default:
                System.out.println("不存在该运算符");
                break;
        }
        return result;
    }
 }